Der Prozess des Batteriealterungstests

Batteriealterungstests werden durchgeführt, um die Leistung wiederaufladbarer Batterien im Laufe der Zeit und bei wiederholten Lade-Entlade-Zyklen zu bewerten. Diese Tests sind für das Verständnis der Langlebigkeit, Zuverlässigkeit und Sicherheit von Batterien unerlässlich. Hier ist ein allgemeiner Überblick über den Ablauf eines Batteriealterungstests:

1. Auswahl der Batterien:

Wählen Sie eine Probebatterie zum Testen aus. Diese Batterien sollten vom gleichen Modell und von der gleichen Chemie sein wie diejenigen, die für die jeweilige Anwendung vorgesehen sind.

2. Erste Charakterisierung:

Führen Sie vor Beginn des Alterungstests eine erste Charakterisierung der Batterien durch und messen Sie die Anfangskapazität, den Innenwiderstand und andere relevante Parameter. Hier wird eine Vergleichsbasis geschaffen.

3. Testaufbau:

Richten Sie für den Alterungstest eine kontrollierte Umgebung ein, die möglicherweise Klimakammern zur Kontrolle von Temperatur und Luftfeuchtigkeit umfasst. Stellen Sie sicher, dass die Testbedingungen die erwartete Nutzungsumgebung so genau wie möglich simulieren.

4. Überwachung:

Überwachen Sie die Batterien während des Tests kontinuierlich. Sammeln Sie Daten zu Parametern wie Kapazität, Spannung, Innenwiderstand und Temperatur.

5. Intermittierende Tests:

Unterbrechen Sie den Zyklus regelmäßig, um umfassendere Tests durchzuführen. Die intermittierenden Tests bieten einen detaillierteren Überblick über den Zustand der Batterie.

3,2 V 20 A Niedertemperatur-LiFePO4-Batteriezelle -40 ℃ 3 C Entladekapazität ≥ 70 % Ladetemperatur: -20 ~ 45 ℃ Entladetemperatur : -40 ~ + 55 ℃ Akupunkturtest bestehen -40 ℃ maximale Entladerate: 3 C

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6. Stresstest:

Führen Sie während bestimmter Zyklen Stressbedingungen ein, um ungünstige Szenarien zu simulieren, z

angestiegene Temperaturen. Stresstests helfen dabei, die Robustheit und Sicherheit der Batterien zu beurteilen.

7. Datenanalyse:

Analysieren Sie die während des Alterungstests gesammelten Daten. Achten Sie auf Trends beim Kapazitätsverlust, Veränderungen im Innenwiderstand und Anzeichen einer Verschlechterung. Die statistische Analyse hilft dabei, Rückschlüsse auf die erwartete Lebensdauer und Leistung der Batterien zu ziehen.

Testkriterien und Testobjekte festlegen

Die konkreten Prüfkriterien und Prüfpunkte für einen Batteriealterungstest können variieren. Sie kann auf dem Batterietyp, Industriestandards und der beabsichtigten Anwendung basieren. Zu den allgemeinen Kategorien von Testkriterien und -elementen, die bei einem Batteriealterungstest häufig berücksichtigt werden, gehören:

Prüfkriterien:

Kapazitätserhaltung: Der Akku sollte nach einer bestimmten Anzahl von Lade-Entlade-Zyklen einen bestimmten Prozentsatz seiner ursprünglichen Kapazität behalten.

Die Messung erfolgt in regelmäßigen Abständen auf Kapazitätstests.

Innenwiderstand – Der Innenwiderstand der Batterie sollte nicht über einen bestimmten Schwellenwert hinaus ansteigen.

Hohe Energiedichte bei niedriger Temperatur Robuster Laptop-Polymer-Akku Batteriespezifikation: 11,1 V 7800 mAh -40℃ 0,2C Entladekapazität ≥80% Staubdicht, sturzsicher, korrosionsbeständig, elektromagnetische Interferenz

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Messung – Impedanzmessungen während und nach Zyklen.

Zyklenlebensdauer – Bestimmen Sie die Anzahl der Zyklen, die eine Batterie durchlaufen kann, bevor sie einen definierten End-of-Life-Zustand erreicht.

Messung – Verfolgen Sie die Anzahl der Zyklen und die End-of-Life-Kriterien.

Sicherheitsleistung – Batterien sollten kein unsicheres Verhalten wie übermäßige Wärmeentwicklung oder Schwellung zeigen.

Messung: Kontinuierliche Temperaturüberwachung, Sichtprüfungen und Sicherheitsprüfungen.

Spannungsstabilität – Die Batteriespannung sollte während der Lade- und Entladezyklen innerhalb bestimmter Grenzen stabil bleiben.

Messung: Spannungsmessungen unter verschiedenen Betriebsbedingungen.

Probeartikel:

Zyklenbedingungen – Definieren Sie die Anzahl der Lade-Entlade-Zyklen und das Zyklenprofil.

Temperaturprofile – Geben Sie die Temperaturbedingungen während des Tests an.

Stresstests – Führen Sie Stressbedingungen wie hohe Temperaturen und extreme Spannungsgrenzen ein.

Teilentladungstests – Führen Sie Teilentladungstests durch, um den realen Einsatz zu simulieren, bei dem die Batterie nicht in jedem Zyklus vollständig entladen wird.

Ladekontrolle – Bewerten Sie die Leistung der Ladekontrollmechanismen, um eine ordnungsgemäße Beendigung des Ladevorgangs sicherzustellen.

Sicherheitstests – Führen Sie Sicherheitstests wie Kurzschlusstests und Schlagtests durch, um die Sicherheitsfunktionen der Batterie zu bewerten.

Bestimmen Sie die Testmethode und die Testumgebung

Die Testmethode und die Testumgebung für Batteriealterungstests sind kritische Komponenten, die sich auf die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Ergebnisse auswirken. Hier finden Sie einen Überblick über die Testmethode und die Überlegungen zur Testumgebung:

Testmethode:

Fahrradmethode:

Kontinuierliches Radfahren: Laden und entladen Sie den Akku kontinuierlich, um regelmäßige Nutzungsmuster zu simulieren.

Intermittierendes Radfahren: Führen Sie intermittierendes Radfahren ein, um Zeiten starker und leichter Nutzung zu simulieren.

Zyklusparameter:

Lade- und Entladeraten: Definieren Sie die Raten, mit denen die Batterie geladen und entladen wird.

Ruhezeiten: Legen Sie Ruhezeiten zwischen den Zyklen fest, um reale Szenarien zu simulieren.

Belastbarkeitstest:

Temperaturstress: Führen Sie Temperaturstresstests ein, um die Batterieleistung unter extremen Temperaturbedingungen zu bewerten.

Hohe Lade-/Entladeraten: Beanspruchen Sie die Batterie durch überdurchschnittlich hohe Lade- und Entladeraten.

Spannungsgrenzen: Testen Sie die Reaktion der Batterie auf den Betrieb an der oberen und unteren Spannungsgrenze.

Test Umgebung:

Temperaturkontrolle:

Klimakammern: Verwenden Sie Klimakammern, um die Temperaturbedingungen zu kontrollieren.

Feuchtigkeitskontrolle:

Feuchtigkeitskammern: Sorgen Sie während des Tests für eine konstante Luftfeuchtigkeit. Dies ist wichtig bei feuchtigkeitsempfindlichen Batterien.

Entladelast:

Entladeausrüstung: Verwenden Sie Entladeausrüstung, die genau die Belastung widerspiegelt, die die Batterie bei ihrer beabsichtigten Anwendung erfahren würde.

Sicherheitsmaßnahmen:

Sicherheitsvorkehrungen: Treffen Sie Sicherheitsmaßnahmen, um die mit Batterietests verbundenen Risiken zu mindern.

Dokumentation und Aufzeichnungen:

Testprotokolle: Führen Sie detaillierte Aufzeichnungen über Testbedingungen, Parameter und etwaige Abweichungen vom erwarteten Verhalten.

Datenerfassungssysteme:

Überwachungssysteme: Setzen Sie Datenerfassungssysteme ein, um kontinuierlich Daten zu verschiedenen Batterieparametern zu sammeln.

Führen Sie Tests durch und zeichnen Sie Daten auf

Das Durchführen von Tests und das Aufzeichnen von Daten in einer Batteriealterungsstudie umfasst systematische Verfahren, um Informationen über die Leistung der Batterie im Laufe der Zeit zu sammeln. Hier ist eine Schritt-für-Schritt-Anleitung:

1. Vorbereitung:

Überprüfen Sie die Ausrüstung: Stellen Sie sicher, dass alle Testgeräte kalibriert sind und ordnungsgemäß funktionieren.

Testumgebung: Bestätigen Sie, dass die Testumgebung gemäß den definierten Parametern eingerichtet ist.

Erste Messungen: Zeichnen Sie Basismessungen für Parameter wie Kapazität, Innenwiderstand und Spannung auf.

2. Erste Charakterisierung:

Basiskapazitätstest: Führen Sie einen ersten Kapazitätstest durch, um den anfänglichen Ladezustand zu bestimmen.

Innenwiderstandsmessung: Messen Sie den anfänglichen Innenwiderstand der Batterie.

3. Fahrradtests:

Kontinuierliches Radfahren: Implementieren Sie kontinuierliches Radfahren basierend auf den definierten Lade- und Entladeraten. Erfassen Sie Daten in regelmäßigen Abständen.

Intermittierendes Radfahren: Führen Sie gegebenenfalls intermittierendes Radfahren ein und zeichnen Sie relevante Daten auf.

4. Stresstests:

Temperaturstresstests: Führen Sie Tests unter Stressbedingungen, wechselnden Temperaturen und extremen Temperaturzyklen durch.

Hohe Lade-/Entladeraten: Führen Sie Tests mit höheren Lade- und Entladeraten als normal ein.

Spannungsstresstests: Führen Sie Stresstests im Zusammenhang mit oberen und unteren Spannungsgrenzen durch.

5. Teilentladungstest:

Teilentladung implementieren: Führen Sie Teilentladungstests durch, um reale Szenarien zu simulieren.

6. Sicherheitstests:

Kurzschlusstests: Führen Sie Kurzschlusstests durch und zeichnen Sie die Reaktion der Batterie auf.

Tests zum thermischen Missbrauch: Führen Sie Tests durch, um thermischen Missbrauch zu simulieren und Beobachtungen aufzuzeichnen.

7. Kontinuierliche Überwachung:

Kontinuierliche Datenerfassung: Nutzen Sie Überwachungssysteme, um kontinuierlich Daten zu Spannung, Strom, Temperatur und anderen relevanten Parametern zu erfassen.

Regelmäßige Kontrollpunkte: Überprüfen und zeichnen Sie die Daten während der gesamten Testdauer in regelmäßigen Abständen auf.

Abschluss

Verschiedene Branchen führen Batteriealterungstests durch. Dazu gehören Energiespeichersysteme, Unterhaltungselektronik, Luft- und Raumfahrt sowie Elektrofahrzeuge. Ziel ist es sicherzustellen, dass Batterien den Sicherheitsstandards entsprechen. Ihr Ziel besteht außerdem darin, über die erwartete Lebensdauer hinweg eine akzeptable Leistung zu erzielen und gleichzeitig eine zuverlässige Energiespeicherung für die vorgesehenen Anwendungen bereitzustellen. Die Einhaltung relevanter Industriestandards und -vorschriften ist bei der Festlegung von Prüfkriterien unerlässlich.